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基于数字图像相关技术的砂土全场变形测量及其DEM数值模拟

王鹏鹏 郭晓霞 桑勇 邵龙潭 陈之祥 赵博雅

王鹏鹏, 郭晓霞, 桑勇, 邵龙潭, 陈之祥, 赵博雅. 基于数字图像相关技术的砂土全场变形测量及其DEM数值模拟[J]. 工程力学, 2020, 37(1): 239-247. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.02.0050
引用本文: 王鹏鹏, 郭晓霞, 桑勇, 邵龙潭, 陈之祥, 赵博雅. 基于数字图像相关技术的砂土全场变形测量及其DEM数值模拟[J]. 工程力学, 2020, 37(1): 239-247. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.02.0050
WANG Peng-peng, GUO Xiao-xia, SANG Yong, SHAO Long-tan, CHEN Zhi-xiang, ZHAO Bo-ya. FULL-FIELD DEFORMATION MEASUREMENT OF SAND USING THE DIGITAL IMAGE CORRELATION TECHNIQUE AND NUMERICAL SIMULATION USING THE DISCRETE ELEMENT METHOD[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(1): 239-247. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.02.0050
Citation: WANG Peng-peng, GUO Xiao-xia, SANG Yong, SHAO Long-tan, CHEN Zhi-xiang, ZHAO Bo-ya. FULL-FIELD DEFORMATION MEASUREMENT OF SAND USING THE DIGITAL IMAGE CORRELATION TECHNIQUE AND NUMERICAL SIMULATION USING THE DISCRETE ELEMENT METHOD[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(1): 239-247. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.02.0050

基于数字图像相关技术的砂土全场变形测量及其DEM数值模拟

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.02.0050
基金项目: 国家自然科学基金项目(51309047);国家重点实验室自主研究课题经费项目(S18406)
详细信息
    作者简介:

    王鹏鹏(1989-),男,河南洛阳人,博士生,主要从事图像测量和工程测试等方面的研究工作(E-mail:wpeng121@126.com);桑勇(1979-),男,山东泰安人,副教授,博士,硕导,主要从事电液伺服控制方面的研究工作(E-mail:sang110@163.com);邵龙潭(1963-),男,吉林梨树人,教授,博士,博导,主要从事土力学理论和技术方面的研究工作(E-mail:shaolt@dlut.edu.cn);陈之祥(1990-),男,河南濮阳人,博士生,主要从事环境岩土工程方面的研究工作(E-mail:chen_zhixiang@126.com);赵博雅(1985-),男,辽宁辽阳人,博士生,主要从事岩土与环境力学方面的研究工作(E-mail:287370072@qq.com).

    通讯作者: 郭晓霞(1978-),女,辽宁大连人,高工,博士,主要从事岩土力学方面的研究工作(E-mail:hanyuer@dlut.edu.cn).
  • 中图分类号: TU43

FULL-FIELD DEFORMATION MEASUREMENT OF SAND USING THE DIGITAL IMAGE CORRELATION TECHNIQUE AND NUMERICAL SIMULATION USING THE DISCRETE ELEMENT METHOD

  • 摘要: 岩土材料在力学性能上表现出各向异性与非线性特征,不同土体的受力变形规律也不相同。为了更真实地反映平面应变状态下土的受力变形特性,研制了一种新型的平面应变加载设备,该设备通过对试样的侧向(围压方向上)施加柔性荷载来降低常规平面应变试验中刚性加载所造成的边界约束影响。同时,搭建了能够得到表面变形识别的数字图像采集系统。在此基础上,利用研制的平面应变设备结合二维数字图像相关技术(2D-DIC)根据获得试验过程中的全场变形来分析福建标准砂在不同围压下的变形特性。另外,通过数字图像相关法得到的平面应变试验结果来确定砂土基于抗滚动摩擦模型的细观参数,并对试验过程进行了离散元分析。结果表明:基于数字图像相关测量技术的新型平面应变试验设备可以准确获得福建标准砂的局部变形规律和变形过程的非线性行为,由此确定的砂土细观参数也能够较为真实地反映试验材料的应力-应变关系。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-02-21
  • 修回日期:  2019-05-22
  • 刊出日期:  2020-01-25

基于数字图像相关技术的砂土全场变形测量及其DEM数值模拟

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.02.0050
    基金项目:  国家自然科学基金项目(51309047);国家重点实验室自主研究课题经费项目(S18406)
    作者简介:

    王鹏鹏(1989-),男,河南洛阳人,博士生,主要从事图像测量和工程测试等方面的研究工作(E-mail:wpeng121@126.com);桑勇(1979-),男,山东泰安人,副教授,博士,硕导,主要从事电液伺服控制方面的研究工作(E-mail:sang110@163.com);邵龙潭(1963-),男,吉林梨树人,教授,博士,博导,主要从事土力学理论和技术方面的研究工作(E-mail:shaolt@dlut.edu.cn);陈之祥(1990-),男,河南濮阳人,博士生,主要从事环境岩土工程方面的研究工作(E-mail:chen_zhixiang@126.com);赵博雅(1985-),男,辽宁辽阳人,博士生,主要从事岩土与环境力学方面的研究工作(E-mail:287370072@qq.com).

    通讯作者: 郭晓霞(1978-),女,辽宁大连人,高工,博士,主要从事岩土力学方面的研究工作(E-mail:hanyuer@dlut.edu.cn).
  • 中图分类号: TU43

摘要: 岩土材料在力学性能上表现出各向异性与非线性特征,不同土体的受力变形规律也不相同。为了更真实地反映平面应变状态下土的受力变形特性,研制了一种新型的平面应变加载设备,该设备通过对试样的侧向(围压方向上)施加柔性荷载来降低常规平面应变试验中刚性加载所造成的边界约束影响。同时,搭建了能够得到表面变形识别的数字图像采集系统。在此基础上,利用研制的平面应变设备结合二维数字图像相关技术(2D-DIC)根据获得试验过程中的全场变形来分析福建标准砂在不同围压下的变形特性。另外,通过数字图像相关法得到的平面应变试验结果来确定砂土基于抗滚动摩擦模型的细观参数,并对试验过程进行了离散元分析。结果表明:基于数字图像相关测量技术的新型平面应变试验设备可以准确获得福建标准砂的局部变形规律和变形过程的非线性行为,由此确定的砂土细观参数也能够较为真实地反映试验材料的应力-应变关系。

English Abstract

王鹏鹏, 郭晓霞, 桑勇, 邵龙潭, 陈之祥, 赵博雅. 基于数字图像相关技术的砂土全场变形测量及其DEM数值模拟[J]. 工程力学, 2020, 37(1): 239-247. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.02.0050
引用本文: 王鹏鹏, 郭晓霞, 桑勇, 邵龙潭, 陈之祥, 赵博雅. 基于数字图像相关技术的砂土全场变形测量及其DEM数值模拟[J]. 工程力学, 2020, 37(1): 239-247. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.02.0050
WANG Peng-peng, GUO Xiao-xia, SANG Yong, SHAO Long-tan, CHEN Zhi-xiang, ZHAO Bo-ya. FULL-FIELD DEFORMATION MEASUREMENT OF SAND USING THE DIGITAL IMAGE CORRELATION TECHNIQUE AND NUMERICAL SIMULATION USING THE DISCRETE ELEMENT METHOD[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(1): 239-247. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.02.0050
Citation: WANG Peng-peng, GUO Xiao-xia, SANG Yong, SHAO Long-tan, CHEN Zhi-xiang, ZHAO Bo-ya. FULL-FIELD DEFORMATION MEASUREMENT OF SAND USING THE DIGITAL IMAGE CORRELATION TECHNIQUE AND NUMERICAL SIMULATION USING THE DISCRETE ELEMENT METHOD[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(1): 239-247. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.02.0050
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